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News: Der Rhythmus des Herzens

Durch eine mathematische Analyse von Herzschlagmustern können bestimmte Herzstörungen mit fehlerfreier Genauigkeit diagnostiziert werden. Bisherige mathematische Methoden zur Diagnose von Herzkrankheiten waren meist nicht zuverlässig genug, um sie klinisch anzuwenden. Die neue Technik jedoch war in einem Test zur Identifizierung von Patienten mit Herzfehlern zu 100% erfolgreich. Sie basiert darauf, daß sie Abweichungen im zeitlichen Intervall zwischen den einzelnen Herzschlägen feststellt.
Der Elektrotechniker Malvin Teich und seine Kollegen von der Boston University analysierten die etwa 20stündigen Aufzeichnungen der Herzschläge von 15 Patienten mit Herzfehlern und einer Kontrollgruppe mit zwölf gesunden Teilnehmern. Das Team wandte eine mathematische Transformation mit der der sogenannte Wavelet-Koeffizient festgestellt wurde, auf Datensätze von zwei bis tausend Herzschlagintervalle an. Die Forscher fanden laut ihrem Bericht in den Physical Review Letters vom 16. Februar 1998 heraus, daß die Wavelet-Koeffizienten von Datensätzen die 16 bis 32 Schläge enthielten, sich bei kranken und gesunden Herzen klar unterschieden und es zwischen den beiden Gruppen keinerlei Überlappungen gab. Interessanterweise zeigten alle gesunden Herzen größere Schwankungen von Herzschlag zu Herzschlag als die kranken.

Die Technik ist so einfach und „idiotensicher“, daß sie in Krankenhäusern „sofort genutzt werden kann“, um den Herzzustand zu diagnostizieren, sagt Teich. Trotzdem, so bemerkt er, muß die Methode noch an einer größeren Patientenzahl getestet werden. Außerdem hofft er, physiologisch zu verstehen, warum sich gerade in dem Fenster von 16 bis 32 Herzschlagintervallen so klar die normal funktionierenden von den kranken Herzen unterscheiden lassen.

„Ein Erfolg von 100 % ist ungewöhnlich und äußerst bemerkenswert“, erläutert Ming Zhou Ding, Biophysiker an der Florida Atlantic University in Boca Raton, der die Wavelet-Analyse verwendet, um Hirnrhythmen zu untersuchen. Teich und seine Kollegen führen ihren Erfolg auf die Fähigkeit der Technik zurück, sowohl kurz- als auch langfristige Abweichungen im Herzrhythmus aufzuzeichnen. Dieses war bei früheren Methoden noch nicht möglich, die sich entweder auf aufeinander folgende Herzschläge oder auf Langzeitveränderungen konzentrierten.

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